电气自动化技术在楼宇智能化中的应用

电气自动化技术在楼宇智能化中的应用

冯长江

    山东智达自控系统有限公司

摘要：以电力自动控制技术为基础，对智能大楼中的建筑物自控系统进行了剖析，将计算机、通信、传感器等多种技术相结合，可以对大楼内的电力设施进行分布式的控制，并进行集中的管理，从而克服了以往的管理方式效率低下的问题，目的是为了给居民创造一个更好的居住环境。本文重点对电气自动化技术在楼宇智能化中的具体应用进行了剖析，并以计算机网络为依托，来完成各子系统之间的互动，从而为建设产业的长期发展奠定了坚实的基础。

关键词：电气自动化技术；楼宇智能化；自动化控制

引言

现在，在建筑物电气设计中，已与多项电气自动化技术相融合，例如，开发出灯光控制、空调系统控制、电梯控制以及通风系统等的智能自动化控制系统。但是，在工程建设中，电力自动化技术的运用还面临着许多问题。这就要求在智慧大厦的建造企业中，有关人员要加强对自动化系统的认识和了解，要主动地参与到对电气自动化技术的创新研究之中。

1、智能建筑电气自动化系统设计基本要求

1.1电源设计要求

在智能大厦电气自动化系统高效运转的过程中，电源的合理配置是至关重要的，在进行电源的设计时，必须要符合各个设备的用电负载要求，才能保证系统的正常运转。为了保证建筑物的正常电力供应，在它与 USP装置连接时，应采取树型分配模式。但是，如果使用的是邻近电源的形式，那么对包括 CPU控制器的电源设计，就必须保证其保持一定的运行时间，保证电源持续输出电能的时限和时间的可延长性，从而保证整个系统的供电品质。

1.2控制器设计要求

为了适应智能化建筑的发展需要，如何对电力系统进行有效的控制是一个非常关键的问题。为防止电磁干扰，有关工作人员应在距离管线较远的地方进行现场控制，以保证控制系统的正常运转。另外，为了保证系统所需的性能指标，还必须在各控制点上留出适当的裕度。在进行控制器设计的现场安装的时候，要对系统管理模式进行充分的考虑，将便利和经济作为设定的前提，对各种因素进行全面的考虑。为了确保电力系统的工作品质，还必须对控制系统采取相应的保护措施。

1.3布线设计要求

布线设计对智能楼宇电气自动化系统的运行效果有很大的影响，线路布局要考虑到网络通信、信号传输等设计，在选择适当的设计方案时，要保证线路分布合理、连接性能稳定等多方面的要求。首先，为了保证线路畅通，必须按照现有的自动控制体系架构计划资料来进行布线，以防止线路受到扰动。另外，根据系统的操作要求，重点选择合格的线缆。其中，导线连结部分的处理，是保证配线品质之重要手段，以保证配线可符合智慧大厦之有关电器装置运作之要求。

2、电气自动化技术在楼宇智能化中的应用

2.1智能空调系统

建筑物中的空调系统承担着对温度进行调控的职责，在智慧大楼中，要符合节能优化的概念，利用电子自动化技术和气体传感器，对建筑物中的有毒气体（例如一氧化碳、二氧化硫等）进行实时监测，当这些物质的含量达到一定程度，系统就会在最短的时间内启动防火设备，并启动自动排风系统，保证室内的环境处于一个稳定的状态。当前，智能化建筑大多使用了新型的空调系统，通过电子自动化技术，可以对建筑中的回风流进行监控，从而可以对建筑中的空气质量进行监控。空调机运行状态监测也是电力自动化技术的运用，能自动感知到环境温度的变化，对空调系统的工作温度进行合理调节，以保证建筑物内空调运行温度都在一个合理范围之内。除此之外，如果在普通的情况下，空气调节装置会在第一时间关闭，并通知中心，以保证设备的安全。

2.2建筑照明系统

在智慧大楼中，灯光是最重要的电能消耗来源，灯光能耗与大楼的规模及使用目的密切相关，灯光调控模式直接关系到整栋大楼的运行费用。与电气自动化技术相结合，对照明系统的耗电量进行监测，这样就能够在一定的范围内对能源进行适当的调节，从而避免出现无谓的照明损失。根据建筑物内照明设施的使用状况，以大厅、大堂及楼层公共区三个部位每日消耗的电量比较多，而在这三个部位中，又以照明消耗的电量最多，因此要对这三个部位进行监控和管理。另外，在建筑物的灯光设计中，要依据建筑物的具体使用功能来区分其体系的性质，并且，在不同的地区，灯光设计的要求也是不同的。在确定了分区之后，依靠灯光控制系统来对灯光装置进行切换，从而达到对灯光装置进行操纵与控制的目的，是最大限度地减少建筑物内电力损失的一种重要手段。在此基础上，提出了一种基于不同功能分区的灯光控制方法，并将灯光控制方法应用于不同功能分区的灯光控制中，使灯光控制系统能够按照不同功能分区的要求进行自动切换，更加符合现代化的要求，使楼宇更加智能。

2.3排水系统

在楼宇智能化中，由电气自动化技术所使用的排水系统，主要是对建筑物中的消防水箱、集水槽和生活水箱的状态进行全面的监测和检测，需要对水槽中的水位进行实时的监测和检测，同时，电气自动化技术还可以实时监测和检测生活水箱和排水口等水泵的运行状态，如果水箱发生了异常或者超过了预计的变化。能自动报警，提醒管理员查看储罐的内部状况，根据需要补充水分，出现问题进行维修；因此，可以更好的保障建筑物的给水和排水管道的安全运转，同时也可以增强泵的工作稳定性。

2.4通信自动化系统

通讯系统是楼宇智能化的核心。通讯系统是由计算机管理、电话管理、网络管理、视频监测与报警等组成的综合信息网。对通信网进行自动化管理是一项十分繁琐的工作。整个体系结构分为三层，分别是串行通信层，传输控制层，和应用业务层，传输控制层主要是从建筑物里的电子装置上获取信息，然后通过串行通信层把这些信息传输到应用业务层，传输控制层则是连接另外两层的纽带。基于该体系结构及通信协定，采用基因演算法对其进行综合最优，可有效提升通信品质。指出，将电力自动控制技术用于通讯系统时，既要重视线路的设计，又要重视设备的维修保养，为智慧建筑提供了很高的稳定度。

2.5自动化消防系统

在建设项目中，防火工作是最优先考虑的问题，而将电力自动化技术运用于防火系统，则是保障建筑物内火灾发生时的主要保障。一是实现了消防系统的自动化。一旦大楼内出现了火情，报警控制装置就会触发紧急防火广播和声光报警，使大楼内的居民在最短的时间内得到撤离；另外，还需要建立一个可以将火灾地点精确定位并上报到有关部门的联动消防报警系统，这样可以让工作人员能够第一时间进行查询，从而在最快的速度之内，达到对火灾的有效控制。二是消防联锁体系。在启动报警的同时，利用电脑技术，对大气中可燃性物质的组成进行了系统的分析，并对发生的火灾作出了对应的判断。同时，要注意消防装置的智能设计，确保消防装置在遇到火灾的时候，能够在最短的时间内起到最佳的效果。消防泵联合操作，遇有火情时可自行启动或采用人工操作，以保证在有火情时所需用水，持续改善防火设施的安全与自动化程度。三是建立了一套后备供电模组。为了避免发生火情而对供电造成的干扰，在发生突然断电时仍能保证灭火装置正常运转，从而将火情控制在萌芽阶段。

2.6智能监控系统

建筑智能化的核心是智能化，而智能化的监测是建筑智能化的关键。其中，前端为传感器，终端为突显信号变换器件，后端为存贮器件。该智能监测系统可以根据有关的流程，对各种传感器的数据进行实时采集，并对其进行相应的预警，同时还可以对图像信息进行存储。以 MCU为核心构成的远程监测设备，实现了对楼宇的智能化管理和控制，提高了整个系统的安全和可靠性。随着时间的推移，智能监测系统的技术日趋完善，对监测对象的适应性也日益增强。

结语

总而言之，将建筑系统与电力自动化技术相融合，能够从本质上对建筑的功能进行改造，从而能够有效地满足居民对智慧建筑功能以及在安全、稳定等方面的相关要求。同时，也能有效地提升整体体系的运作效率。并且，由于技术的不断完善，电力自动控制将朝着更加宽泛的方向发展。

参考文献：

[1]段树华.电气自动化技术在楼宇智能化中的应用[J].河南科技，2019(29)：102-104.

[2]王峰.智能化技术在智能建筑中的应用研究[J].自动化与仪器仪表，2021(11)：79-82.

[3]路文双.自动化系统在智能楼宇中的应用[J].集成电路应用，2021，38(4)：108-109